《Oracle高性能自动化运维》一一3.3　Redo产生场景

3.3　Redo产生场景
我们知道，Oracle Redo是以条目（Redo Entries/Records）的形式记录数据库的所有更改操作（OP）。更改操作主要包括：
数据库物理文件更改：主要指的是数据库物理文件的增减等操作；
数据库运行状态更改：数据库当前状态版本的更改（Current Status Version），例如数据库检查点（Checkpoint）等操作；
数据库后台进程写操作：数据库后台进程对数据库的操作，例如DBWR写磁盘、LGWR写日志等操作；
DML事务操作：DML事务对数据的更改操作；
数据字典DDL操作：DDL操作会更改数据字典，例如Drop、Truncate等DDL操作；
数据库内部递归调用：更改数据库内部字典表操作。
可以看到，数据库更改是Redo产生的根源，下面将对Redo产生的主要场景进行介绍。
3.3.1　Redo与DML事务
DML事务会产生Redo。DML事务（索引行）与Redo OP的关系如表3-4所示。

索引行DML事务是最典型的DML，因此以索引行DML事物为例进行介绍更具代表性。
以表3-4所示为基础，下面验证索引键（Index Key）DML更新与Redo（OP）的详细关系。
1）基础数据准备，如下所示：

2）以索引键数据更新为基准，经过多次测试得到索引键DML更新与Redo（OP）的详细关系，如表3-5所示。

通过表3-5可以看出：
Step1：将索引键（c1）的值从非Null更新到不同的非Null时，首先对索引键进行更新操作，接着对索引键进行删除、插入操作；
从某种意义来讲，Update操作可以看作Delete操作之后的Insert操作。
Step2：将索引键的值从非Null更新到相同的非Null时，只有索引键更新操作，不会产生回滚和重做信息；
Step3：将索引键的值从非Null更新到Null时，首先对索引键进行更新操作，然后对索引键进行删除操作，没有索引键的插入操作；
Step4：将索引键的值从Null更新到非Null时，首先索引键进行更新操作，接着跳过索引键删除操作直接进行索引键插入操作。
为了简化内容，上述步骤省略了事务开始（OP：5.2）和事务结束（OP：5.4）的描述。
不难看出：
DML中的Null不会影响索引操作；
更新索引键数据时，索引也会相应更新；
当索引创建较多时，索引行DML更新可能会影响到多个索引键的DML更新，这样会产生大量的Redo，从而影响数据库的整体性能。因此，在满足性能需求的情况下，应当尽可能少地创建索引。
3.3.2　Redo与Block Cleanout
在一般情况下，当事务提交后，事务影响的数据块的ITL标识会立即被清除。如果当事务提交后，事务数据块的ITL没有及时被清除（ITL仍处于打开状态），那么将会产生延迟块清除（Delayed Block Cleanout）。
Block Cleanout 会产生Redo，如下所示：

Block Cleanout可以由Select语句产生，这就意味着Select查询也可能产生Redo。Block Cleanout详细内容请参考4.2.3节。
Block Cleanout主要与事务“热块”紧密相关。因此，我们在进行数据库优化设计时，应当尽可能地将“热块”事务分散到不同的数据块中，这样就可以减少Block Cleanout产生的概率，从而减少Redo的产生。
3.3.3　Redo与Block Write
从Oracle 9开始，DBWR进程将Block Buffer写入磁盘操作（Block Write）会被记录到Redo中。与此同时，数据库恢复操作也会引发Block Write，如下所示：

可以看到，当数据库恢复引发Block Write时，系统将Block Write信息完整地记录在Redo中，体现了“Redo记录数据库所有更改”这一特点。
3.3.4　Redo与Hot Backup
当数据库进行热备（Hot Backup）操作时，热备信息会记录在Redo中，如下所示：

可以看到，当数据库进行热备时，系统将热备信息完整地记录在Redo中，确保热备数据的可恢复性。
3.3.5　Redo与Direct Load
当进行数据直接路径加载（Direct Load）时，也会将Direct Load信息记录在Redo中，如下所示：

可以看到，当进行数据直接路径加载时，系统仍然会将数据直接路径加载的信息记录到Redo中。相对于其他方式的数据加载方式，数据直接路径加载将会产生较少的Redo。
Direct Load操作会越过Buffer Cache直接将数据写入磁盘，从而产生较少的Redo。
3.3.6　Redo与Nologging
Nologging 日志记录模式可以减少Redo的产生，但是Nologging的使用需要特别留意，这是因为：
Nologging 方式创建的数据库对象将不可恢复；
一旦数据库对象被设置为Nologging模式后，必须立即进行数据库（对象）备份；
当使用Nologging完成特定操作后，强烈建议将数据库对象的日志记录模式恢复为Logging模式（默认模式）。可使用以下命令实现：
Alter [database] tablespace force logging;
Nologging模式下进行特定的数据库操作可以提升数据库性能，例如，在创建索引时就可以使用Nologging来加快索引创建的速度。
Nologging的使用级别：
对象级（Database/Tablespace/Table等）的使用，如下所示：
Create[Alter] table[index] table_name[index_name] parallel nologging;
SQL语句级的使用，如下所示：

Insert /+ nologging append/ into table_name select from xxx..;
Nologging可以减少Redo的产生，如下所示：